Electric Bulb – part 6. Истории электрической лампы накаливания (расширенная версия)

Дополнения и комментарии  к статье: Кто же изобрел электрическую лампочку? Часть 6.
Переход от углеродной нити к металлической. Часть 2.

Лампа Нернста.

К концу 19-го века низкая эффективность угольной лампы накаливания была ясна всем. И это обстоятельство служило главным препятствием для дальнейшего победного шествия электрического освещения, особенно в Европе, с её высокой, в то время, ценой на электроэнергию. Поэтому, ни чего удивительного нет в том, что именно европейские ученые и инженеры усиленно искали вещества способные заменить углеродную нить в лампах накаливания. Ими было предложено несколько вариантов таких ламп, в том числе разработанная немецким профессором Вальтером Нернстом электрическая лампочка, впоследствии получившая его имя – Лампа Нернста.
Следует сказать, что в то время, условия для массового внедрения ламп накаливания еще больше ухудшились. Это произошло после изобретения колпачка Ауэра (в английском варианте - incandescent gas mantle или Welsbach mantle), появление которого резко подняло эффективность газового освещения. Поэтому, победа электричества в битве с газом, в то время, была очевидна не для всех. Лампа Нернста своим появлением сильно прибавила энтузиазма сторонникам электрического освещения, вдохнув в них новые силы. Как подтверждение этих слов, вот что писал по этому поводу журнал Science в 1898 году.

The Nernst Light.

Удивительный прогресс в освещении в течение последних лет характеризуется большой гонкой между газом и электричеством. Едва лампы накаливания смогли закрепиться в практическом мире, в этот момент Ауэр фон Вельсбах сделал свое знаменитое усовершенствование в газовом освещении, а также стала очевидной возможность использования для этих целей ацетилена. Поэтому многие посчитали, что электричеству, в конце концов, придется уступить господство газу. Нернст теперь возвращает пальмовую ветвь электроэнергии, так как он ожидает, что стоимость его света за целый вечер будет не больше, чем у Эдисона за час.

Вальтер Нернст и его Свет.

Рассказ о Лампе Нернста следует начать с личности её создателя. Не часто случается, чтобы изобретатель являлся лауреатом Нобелевской премии и автором одного из фундаментальных законов Физики.

Вальтер Герман Нернст (нем. Walther Hermann Nernst, 25 июня 1864 - 18 ноября 1941) — немецкий физик, химик, один из основателей науки физическая химия,  лауреат Нобелевской премии по химии в 1920 году «в признание его работ по термодинамике».
Нернст родился в Бризене (в то время Западная Пруссия, ныне Вомбжезьно, Польша) в семье мирового судьи Густава Нернста, причем мать его была полькой по национальности. Образование он получил, изучая физику и математику, в университетах Цюриха, Берлина, Граца и Вюрцбурга, где и окончил обучение в 1887 году.
После непродолжительной работы в Лейпциге ассистентом у всемирно известного химика Оствальда, Нернст основал Институт физической химии и электрохимии в Геттингене. Там он и изобрел в 1897 году электрическую лампу, которая впоследствии получила название Лампа Нернста, и сделала её автора знаменитым и богатым.
В 1905 году он постулировал новый тепловой закон классической физики (теорему Нернста) или Третье начало термодинамики - физический принцип, определяющий поведение энтропии при приближении температуры к абсолютному нулю. Когда Нернст вывел свой тепловой закон, он только что стал профессором физической химии в Берлинском университете, куда он переехал из Геттингена. Будучи особенно успешным в применении законов термодинамики для химических и электрохимических реакций, он был одним из основателей этой области химии. Поколения студентов и молодых ученых выросли с его учебником Теоретической Химии. Он также воспитал много талантливых учеников, ставших впоследствии известными учеными.
В 1920 году Вальтер Нернст получил Нобелевскую премию по химии в знак признания его работ по термохимии, включая третий закон термодинамики. В 1924 году он стал директором Физического института при Берлинском университете, с должности которого и ушел в отставку в 1933 году.
В 1930 году Нернст в сотрудничестве с компаниями Bechstein и Siemens разработал электрический рояль "Нео-Bechstein-Flügel", работавший по принципу современных электрогитар. Вальтер Нернст принадлежит к небольшой группе ученых, которые в двадцатом веке преуспели как в экспериментальной (практической) деятельности, так и в теории.
Умер Вальтер Герман Нернст 18 ноября 1941 года в Обер-Цибелле, около Мускау, Германия.

Вот такая краткая биография Вальтера Нернста, выдающегося ученого и изобретателя, составленная мною из различных источников. При этом, некоторые факты его биографии иногда отличались от источника к источнику. И потому, заранее извиняюсь, если кто найдет в приведенной выше биографии неточности.

Как специалист в электрохимии, Нернст знал, что кроме металлов, электрический ток проводят растворы электролитов. Но электролиты приобретают проводимость не только в растворах, но и в расплавах. Если бы удалось найти такой электролит (его состав), который при нагревании до высокой температуры становился проводником, оставаясь при этом в твердом состоянии, то его можно было бы использовать в качестве накаливаемого элемента в электрической лампочке. Способностью выдерживать высокие температуры обладает керамика. Нернст нашел такой её состав, который был пригодным для целей освещения, т.е. был электролитом при высокой температуре. Состав сырья использовавшегося для изготовления керамических калильных стержней в разных источниках приводится разный, что и не удивительно, если рассматривать лампу Нернста в развитии, а также с учетом наличия разных производителей промышленных ламп, имевших каждый свою команду инженеров, источников сырья и т.д. Но это было уже позже, а вначале и конструкция была примитивной (первичный подогрев осуществлялся пламенем газовой горелки), и состав керамического стержня был простой – на основе оксида магния. В таком виде эта лампа и была подана в заявках на первые патенты, как например в  американском №623811, заявленном 2 октября 1897 года, а отправленной из Берлин 18 сентября 1897 года (Signed at Berlin this 18th day of Septembe, 1897).

Один из первых прототипов Лампы Нернста.
Рисунок из патента США №623811 – Electrical glow-light.

Вот что написано в этом патенте по поводу конструктивных особенностей лампы и состава светоизлучающего элемента:

It is, for example, possible to bring such substances as lime, magnesia, zirconia, and other of the rare earths, which are examples of dry electrolytes, to a conducting condition by the application of external heat - such, for instance, as may be obtained from an alcohol lamp or a gas-flame - and if traversed by an electric current while in such heated condition they will be brought to an intense white heat and maintained in that condition by the passage of the current.
They, moreover, have the capacity of withstanding these very high temperatures even while exposed to the open air, so that exhausted receptacles or those filled with poorly-conducting gases are not necessary, although permissible, with my invention.
I have, for example, by external means heated in the open air a small hollow cylinder of burnt magnesia of seven millimeters length and 1.5 millimeters thickness to a conducting temperature and with a current of less than one-third of an ampere at one hundred and eighteen volts pressure obtained a light much greater than that of the present commercial sixteen-candle-power incandescent lamp.
For the purpose of heating the light-giving body C to the proper temperature for rendering it conductive under the influence of the electrical pressure to which it is subjected the flame of a lamp C may be used. Any other suitable device may be employed for applying the initial external heat.
В качестве примера можно привести такие вещества, как известь, магнезия, двуокись циркония и других редкоземельных элементов, которые являются примерами сухих электролитов, проведенных в проводящее состояние путем применения внешнего тепла - такого, например, какое может быть получено из спиртовки или газопламенной горелки - и если в таких нагретом состоянии пойдёт электрический ток, то они будут доведены до белого интенсивного каления и поддерживаться в таком состоянии проходящим током.
Они, кроме того, обладают способностью выдерживать эти очень высокие температуры даже на открытом воздухе, так что разряженные емкости или те, что заполнены плохо проводящими газами не являются необходимыми, хотя и допустимы, с моим изобретением.
Я, например, внешними средствами нагрева нагревал на открытом воздухе небольшой полый цилиндр из жженой магнезии семи миллиметров длиной и 1,5 мм толщиной до проводящей температуры и с током менее одной трети ампер в сто восемнадцать вольт  напряжения получил свет гораздо больше, чем теперешние коммерческие лампы накаливания в шестнадцать свечей.
Для нагрева светоизлучающего тела С до нужной температуры, чтобы сделать его проводящим под воздействием электрического напряжения, которому он подвергается, может быть использовано пламя горелки C'. Любое другое подходящее устройство может быть использовано для начального внешнего нагрева.

Нельзя рассматривать лампу, представленную в этом патенте, как изделие готовое для коммерческого производства и практического использования. Здесь декларируется только принцип получения света от веществ, являющимися твердыми или, как их называет Нернст, сухими (dry) электролитами. И вот, с наличием практически только принципа работы лампы и лабораторного прототипа, изобретатель начинает искать пути коммерциализации своей идеи. И надо признать, что сделал он это очень успешно и в достаточно короткий срок.
Продолжая работать над усовершенствованием лампы, прежде всего с целью добиться автоматического (без газовой горелки) зажигания, Нернст пытается привлечь внимание к своей идее научную общественность и простую публику. Появляется серия статей в различных газетах и журналах, что сильно подогревает интерес к новой лампе. Вот что писал журнал Science в ноябре 1898 года:

В Frankfurter Zeitung недавно появилось очень интересное сообщение о новых электрических лампах профессора Нернста. Так как информацию по этому вопросу до сих пор было так трудно получить, краткая аннотация настоящей статьи, может представлять интерес для читателей Science.

Как было объявлено ранее, профессор Нернст использует оксид магния для светящегося материала, который при обычных температурах не является проводником, но при нагревании до достаточно высокой степени (и в этом заключается открытие профессора Нернста) становится идеальным проводником и испускает блестящий белый свет. Предварительный подогрев магнезии (A) профессор Нернст выполняет, поместив его в фокусе рефлектора (C), как показано на рис.1. На внутренней стороне отражателя расположена спиральная проволока из платины (D), которая, когда её накаляют током, производит тепло, достаточное, чтобы сделать магнезию проводником; ток затем проходит непосредственно через оксид по проводу (B) и затем в катушку выключателя. Усложненная форма лампы показана на рис.2. Здесь магнезия (А) находится внутри цилиндра (C), который также охватывает платиновая спираль (D). Как только спираль накаливания достаточно нагревает магнезию, ток проходит через оксид по проводу (B). В этой цепи катушка (G), которая превратившись в магнит, опустит железный прут (E), тем самым снижая теперь накаливание магнезии внутри цилиндра. После разрыва цепи, катушка теряет свой магнетизм, и пружина (F) поднимает железную планку и магнезию в свою прежнюю позицию. Как преимущества по сравнению с обычными лампами накаливания, профессор Нернст утверждает, что тоже самое количество света может быть получено на одну треть стоимости, а также магнезия допускает нагрев в гораздо большей степени, чем углеродные нити и  свет чище получается. Сообщается также об успешной замене платины более дешевым материалом, хотя название не обнародовано. Допускается использование переменного и постоянного тока.

H. Monmouth Smith. The Nernst Lamp. Science.

November 18, 1898, pp. 689 – 690

По материалам сайта www.nernst.de

Представленное выше описание лампы Нернста из ноябрьского номера журнала Science за 1898 год, соответствует конструкции лампы, на которую были поданы заявки на патенты США за пол года до этого (28 апреля 1898 года), впоследствии ставшие патентами №№ 685724, 685725, 685726 и 685727.

Патент США №685724. W.Nernst. Method of electric lighting.
Application filed Apr. 28, 1898. Patented Oct. 29, 1901.

Итак, идея достаточно хорошо защищена патентами, но сам продукт еще далек от совершенства. Необходимы были средства для доведения лампы до промышленного образца, т.е. на проведение исследований (то, что сейчас назвали бы НИОКР), а также на организацию производства и продвижение уже готового продукта. Но так как сфера интересов молодого профессора лежала несколько в другой области, чем все эти организационные и другие проблемы, было ясно, что сам он вряд ли будет ими заниматься, да и скорее всего не осилит. Необходимо было найти и заинтересовать крупную электротехническую фирму, готовую вложить деньги в этот перспективный продукт, и продать ей все права (патенты) на него.
Представьте себе: Германия, конец 19-го века, нужна крупная электротехническая фирма. Первое что придет на ум - это конечно фирма Сименс (Siemens), куда и обратился Нернст, пытаясь заинтересовать своим изобретением. Но, по-видимому, там были слишком ограничены, чтобы экспериментировать с новинками, и не желали тратить деньги на развитие научных исследований. После первых экспериментов, для которых Нернст использовал свою лабораторию в Берлине, Siemens решила не поддерживать этот проект. Возможно, были еще причины их нежелания. Т.к. Нернст имел патент на свое изобретение, то вполне возможно, что цена, которую он попросил за него, обескуражила фирму.
В таких случаях изобретателям следует попытаться найти молодую фирму, которые обычно более предрасположены к новациям и экспериментам. Вальтер Нернст так и поступил, обратившись к ставшей впоследствии знаменитой фирме AEG (Allgemeine Elektrizitats-Gesellschaft) из Берлина, которая, будучи молодой компанией, была более безрассудной. Кроме того, её председатель, Эмиль Ратенау (Emil Rathenau) был впечатлен личностью Нернста и обладал чувством предприимчивости (смелости). Один из директоров компании, Mamroth, отправился в Геттинген и обсудил все детали с Нернстом, в том числе финансовые дела. AEG приобрела патент и взяла на себя его дальнейшее развитие. Нернст получил свою цену, миллион марок - поистине ошеломляющая в то время сумма.
Все дальнейшие усовершенствования лампы Нернста в Европе делали уже инженеры AEG. И надо сказать, что они добились в этом больших успехов, ибо уже в 1900 году на Всемирной Торговой Выставке в Париже павильон AEG был освещен с помощью 800 ламп Нернста, что в то время было весьма впечатляющим. 

AEG на Парижской выставке 1900 года. Пригласительный билет.

На выставке в Париже AEG представила два вида ламп: простую, для разжигания которой надо было нагреть нить спичкой или свечой; и автоматического типа, в которой предварительный подогрев осуществлялся дополнительной электрической спиралью. И надо сказать, что лампа Нернста произвела большое впечатление на посетителей выставки, как специалистов, так и простых обывателей. У неё был целый ряд преимуществ перед существовавшими на тот момент обыкновенными лампами накаливания с угольной нитью:

1. Более комфортный белый свет, по сравнению с желтым у угольной лампы и зеленоватым у осмиевой лампы, что было следствием более высокой температуры накаливаемого тела (около 2000C).
2. Более высокая температура обеспечивала и более высокий, чем у угольных ламп, КПД, и как следствие меньшее количество затрачиваемой электроэнергии на тоже количество света, даже не смотря на наличие в конструкции дополнительных энергопотребляемых элементов.   
3. Отсутствие необходимости вакуумирования колбы лампы, кроме удешевления процесса производства, позволило сделать нагревательный и накаливаемый элементы сменными. Т.е. после перегорания нити накаливания, надо было менять не всю лампу, а сняв стеклянную колбу, заменить только перегоревший элемент.

В различных газетах и журналах появились статьи с хвалебными отзывами и описанием конструкции новой лампы. Так, например, появилась статья Nernst Lamp at the Exposition в журнале Scientific American от 01.09.1900 года, с содержанием которой можно познакомиться на сайте www.nernst.de. Дабы не утомлять читателей этой длинной статьёй и её некачественным переводом (моим), приведу более краткое описание лампы Нернста из энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона, объединив рисунки из этих источников.

Схематически современная лампа Нернста изображена на фиг.18. N представляет накаливаемый стерженек, CD — подогреватель, состоящий из тонкой платиновой проволоки, обернутой асбестовой массой. Внутри оправы лампы В помещен миниатюрный электромагнит E, включенный в цепь стерженька N. При включении лампы в цепь, ток проходит из А через замкнутый контакт а по I в подогреватель CD и возвращается через III в В. Когда под влиянием подогревателя стерженек N делается проводящим, часть тока начинает проходить через Е и небольшое сопротивление R (см. ниже) по пути II в N и возвращается в В по пути III. Проводимость N под влиянием проходящего тока все увеличивается; сила тока, проходящего по N, все увеличивается и наконец достигает такой силы, что электромагнит E притягивает насаженный на пружину железный контакт а и таким образом размыкает цепь подогревателя; при дальнейшем горении лампы ток проходит только по стерженьку N. Сопротивление N столь быстро уменьшается с повышением температуры, что небольшое случайное, неизбежное в цепи Э. тока превышение напряжения вызвало бы весьма сильное увеличение силы тока в N, что привело бы к разрушению стерженька. Чтобы избежать этого, в цепь N и включено сопротивление R из тонкой железной проволоки, сопротивление которой с увеличением силы тока (температуры) возрастает. Размеры R могут быть подобраны так, что сила тока, протекающего по лампе, в пределах возможных в цепи колебаний напряжения почти не будет изменяться; сопротивление R заключено в стеклянный цилиндрик, из которого выкачан воздух. Внешний вид горелки лампы Нернста изображен на фиг.19.

Горелка насаживается на выдающиеся из оправы стержни I, II, III при помощи пружинящих обхватов m, m, т; при перегорании лампы меняется только горелка ее. Лампа Нернста горит в воздухе; горелка защищена матовым, рассеивающим свет стеклянным колпаком. [В новейших типах лампы Нернста подогреватель не обхватывает стерженек N, а лежит в виде зигзага под ним. В этой конструкции подогреватель не закрывает части стерженька, и количество света при том же поглощении энергии больше.]. Стерженек лампы проводит электролитически и должен разлагаться под влиянием прохождения постоянного тока. Опыт показывает, однако, что если даже не менять направления тока, проходящего по лампе, то стерженек все же выдерживает, не разлагаясь, продолжительное горение. Нернст объясняет это тем, что выделяющийся на аноде при электролизе кислород диффундирует к катоду и вместе с кислородом воздуха вновь окисляет выделяющийся на катоде металл. Опыты Бозе, производившего исследование горения лампы Нернста в пустоте, подтвердили в общем приведенные предположения и показали, что правильное горение этой лампы возможно только в присутствии кислорода воздуха. При применении переменного тока возможность разложения стерженька электролизом исключена, и лампа Нернста может гореть и в пустоте. Средняя продолжительность горения современных (1903) ламп Нернста не выше 400 часов; поглощаемая ими энергия при той же силе света значительно меньше энергии, поглощаемой угольными лампами, а именно равна около 1,5 ватта на свечу и только после 400 часов горения повышается до 2 ватт.

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Электрическое освещение

А вот так выглядела лампа Нернста производства фирмы AEG (Allgemeine Elektrizitats-Gesellschaft), схематическое устройство и описание которой приведено выше.

Nernst lamp, complete, model B with cloche, DC-lamp 0.5 ampere, 95 volts, by courtesy of Landesmuseum für Technik und Arbeit in Mannheim, Germany, (Engl.: State Museum of Technology and Labour, Mannheim)

Следует сказать, что патентная защита этого изобретения была на очень высоком уровне. Заявки на изобретение были поданы практически во все патентные ведомства мира. Чтобы не создавать сложностей со сбытом, весь Земной шар был поделен на зоны влияния между фирмами, купившими права (лицензию) на лампу Нернста.
Так, созданная в Англии компания Nernst Electric Light Limited, приобретает патентные права в странах, входящих в состав континентов Австралия, Африка, Азия, Южная и Центральная Америка и на смежных островах, в том числе патентных прав уже  выданных в Аргентине, Капской колонии, Египте, Новом Южном Уэльсе, Новой Зеландии, Южной Австралии, Венесуэле и Виктории.
Фирма Ganz and Co., Ltd. из Будапешта приобретает права на распространение ламп в Австро-Венгрии, Италии и в Балканских государствах. Права на всю остальную Европу остались за AEG.
А вот в США и Канаде все права на патенты Вальтера Нернста приобрел извечный соперник Эдисона и General Electric, известный промышленник и изобретатель Джордж Вестингауз (George Westinghouse). Во всех ранних американских патентах Нернста (например №685727 - ELECTRIC GLOW-LAMP), в заглавии написано: «WALTIIER NERNST, OF GOTTINGEN, GERMANY, ASSIGNOR TO GEORGE WESTINGHOUSE, OF PITTSBURG, PENNSYLVANIA», а в более поздних (например №900416): «WALTHER NERNST, OF GOTTINGEN, GERMANY, ASSIGNOR, BY MESNE ASSIGNMENTS, TO NERNST LAMP COMPANY, OF PITTSBURG, PENNSYLVANIA, A CORPORATION OF PENNSYLVANIA». Это надо понимать так, что все права на патенты в США сначала были переданы Вестингаузу, а затем Nernst Lamp Company. Только не следует понимать так, что Nernst Lamp Company принадлежала Вальтеру Нернсту. Эта компания была создана в 1901 году и принадлежала Джорджу Вестингаузу, который, как обычно в таких случаях, для продвижения нового изобретения (товара) создал новую фирму. А именем Нернста воспользовался как товарным знаком (или брендом, как сказали бы сейчас), к тому времени уже хорошо раскрученным мировой прессой.
Организация производства ламп Нернста велась с американским масштабом. Пятиэтажное здание завода Nernst Lamp Company располагалось в Питтсбурге в здании завода с общей площадью 101 000 квадратных футов. Компания имела свой рудник (шахту) в Barringer Hill (штат Техас), где добывался минерал гадолинит, из которого получали оксид иттрия, входившего в состав светоизлучающего керамического стержня.
Развитие американской лампы Нернста, вероятно, шло по-другому пути и независимо от европейской прародительницы, т.к. были другие команда инженеров, источники сырья, рыночные условия. Вот фотографии ламп от Nernst Lamp Company производства 1903 года взятые с сайта www.nernst.de.

Лампа Нернста производства Nernst Lamp Company, Pittsburg, 1903 год.
На фото справа и внизу видны нагреватели (большие стержни) и нить накаливания - glower (маленький стержень).

Конструкция лампы была сделана с возможностью замены практически всех частей лампы: нити накала; балластного сопротивления; нагревателей. Вот разворот брошюры инструкции по эксплуатации этих ламп Нернста, на котором видны сменные элементы (glowers, heaters and ballasts) и держатель (holder) с установленными на нем нагревателями и нитью накала.

Составные части лампы Нернста производства Nernst Lamp Company.

Но, несмотря на все замечательные свойства ламп Нернста и организованное их массовое производство, они продержались на рынке относительно недолго - около десяти лет. AEG прекратила их выпуск в 1909 году, хотя и продолжала выпускать сменные элементы к ним в течение нескольких лет. Лампа Нернста ушла с рынка массовых ламп накаливания из-за появления новых, еще более эффективных лампочек. Однако, они продолжали использоваться в качестве ламп специализированного назначения, например в проекционных аппаратах. И даже в 1976 году был выдан патент США №3946331 (Nernst lamp for laser pumping), в котором предлагалось использовать лампу Нернста в качестве лампы накачки для лазерной установки.

Заключение:
Жизненный цикл Лампы Нернста как товара на рынке оказался недолгим. Такое иногда случается даже с замечательными изобретениями и у выдающихся изобретателей. Если появляется новая инновация, старая должна уйти со сцены – такова логика научно-технического прогресса. Однако, лично мне представляется, что в наше время можно было бы сделать гораздо более эффективную лампу Нернста, особенно с учетом развития современного материаловедения керамических материалов и нанотехнологий. Ведь даже прогресс в области сверхпроводимости все связывают именно с керамикой. Просто сейчас, все силы исследователей в области поиска новых источников освещения брошены на развитие светодиодов. А про лампу Нернста забыли. Может быть и зря.

Electric Bulb - part 5. Истории электрической лампы накаливания (расширенная версия)

Дополнения и комментарии  к статье: Кто же изобрел электрическую лампочку?
Часть 5.

Электрическая лампа накаливания – переход от углеродной нити к металлической.

Часть 1.

В начале 19-го века многие ученые, получив в свои руки такой инструмент для исследований, как Вольтов столб, начали проводить эксперименты по пропусканию тока через различные проводники (проволока из платины, железа). Был замечен эффект накаливания (свечения) проводников при их сильном разогреве проходящим электрическим током. Вполне естественным при этом было появление идеи использовать это явление для целей освещения. Кто был первым (самым первым) и кто добился больше всех в этом деле успехов, за давностью лет, сказать трудно, да и по большому счету не очень важно. В одном из своих предыдущих сообщений на эту тему, я уже упоминал о некоторых пионерах в области электрического освещения накаливанием, и поэтому повторяться не буду.
Эти первые эксперименты показали, что существующие на тот момент материалы (металлы) и получаемые из них нити (проволока) не подходили для целей освещения, ибо не выдерживали нагрева до необходимых температур. Металлические проводники при этом разрушались, т.е. либо сгорали, либо плавились.
Быстро отказались от металлических проводников в качестве нитей накала и создатели первых настоящих ламп накаливания, например, так поступили Лодыгин и Эдисон. Самым подходящим материалом для замены металлических проводников в лампах накаливания оказался углерод, вернее его форма в виде графита. Однако вырезать (выпилить) или спрессовать тонкий и длинный проводник из природного или техногенного графита оказалось делом очень сложным, и потому большого практического успеха в этом направлении достигнуто не было, как например случилось с русскими лампочками от Лодыгина и Ко. 
Верное направление решения этой проблемы нашли американские электротехники Сойер (William Sawyer) и Ман (Albon Man). В начале 1878 года они предложили способ изготовления накаливаемых элементов ламп, который заключался в вырезании из бумажного картона маленьких дуг и последующем обугливании их в печи в графитовом порошке. Таким образом удавалось найти способ изготавливать графитовые проводники необходимого сечения, длинны и формы, хоть и получались они достаточно хрупкие и недолговечные. Однако направление было выбрано правильное, и узнав об этом положительном результате, Томас Эдисон, также работавший в это время над лампой накаливания, переключился с исследования металлических нитей на углеродные. Перепробовав более 600 различных природных материалов, он нашел наилучший материал для изготовления нити лампы накаливания – волокна японского бамбука.
Самое удивительное, но получается, что Эдисон фактически открыл (изобрел) углеродное волокно – материал без которого немыслима современная авиация и космонавтика, экстремальный спорт и многое другое, где применяются легкие и прочные композиционные материалы на основе углеволокна. Скажете, не может быть? Но вот что пишет всезнающая Википедия в статье Углеродное волокно.

Впервые получение и применение углеродных волокон (УВ) (точнее, нитей) было предложено и запатентовано известным американским изобретателем — Томасом Эдисоном — в 1880 г. в качестве нитей накаливания в электрических лампах. Эти волокна получались в результате пиролиза хлопкового или вискозного волокна и отличались хрупкостью и высокой пористостью и впоследствии были заменены вольфрамовыми нитями. В течение последующих 20 лет он же предложил получать углеродные и графитированные волокна на основе различных природных волокон.

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Не хочу обижать такую уважаемую энциклопедию, но в приведенной цитате есть две неточности: во-первых, в первой лампе Эдисона применялась обугленная нить, изготовленная из японского бамбука, а во-вторых, к совершенствованию (улучшению) технологии получения углеродных и графитированных волокон в течении последующих 20 лет приложили усилия много изобретателей, а не только Эдисон. Вот список некоторых патентов США, выданных в то время на эту тематику.

• 211262. William E. Sawyer and Albon Man. Improvement in Carbons for Electric Lights. Patented January 7, 1879.
• 224612. W. Sawyer. Apparatus for Treating Carbon Pencils for Electric Lights. Patented Feb. 17, 1880.
• 229335. William E. Sawyer and Albon Man. Carbon for Electric Lights. Patented June 29, 1880.
• 230309. H.S. Maxim. Process of Manufacturing Carbon Conductors. Patented July 20, 1880.
• 238868. T.A. Edison. Manufacture of Carbons for Incandescent Electric Lamps. Patented March 15, 1881.
• 247083. H.S. Maxim. Process of Manufacturing Carbons. Patented Sept. 13, 1881.
• 247085. Hiram S. Maxim. Process of Manufacturing Carbon Conductors. Patented Sept. 13, 1881.
• 251540. T.A. Edison. Carbon for Electric Lamps. Patented Dec 27, 1881.
• 252386. L.H. Latimer. Process of manufacturing carbons. Patented Jan. 17, 1882.
• 277846. H.S. Maxim. Process of Manufacturing Carbons for Incandescent Lamps. Patented May 15, 1883.
• 347164. Alexandre De Lodyguine. Manufacture of incandescents. August 10, 1886.
• 405239. H.S. Maxim. Apparatus for the Manufacture of  Filaments for Incandescent Lamps. Patented June 11, 1889.
• 420881. Rudolf Langhans. Filament for incandescent lights. Patented Feb. 4, 1890.
• 422895. W.F. Smith. Manufacture of carbons for electric lamps. Patented Mar. 4, 1890.
• 429534. Achilies De Khotinsky. Manufacture of Carbon Filaments. Patented June 3, 1890.
• 429535. Achilies De Khotinsky. Manufacture of Carbon Filaments. Patented June 3, 1890.
• 494149. A. De Lodyguine. Process of manufacturing filaments for incandescent lamps. Patented March 28, 1893.
• 494151. Alexandre De Lodyguine. Filament for incandescent lamps. Patented March 28, 1893.
• 660114. Rudolf Langhans. Process of Manufacturing Incandescent Bodies. Patented Oct 23, 1900.

Думаю, что это лишь малая доля патентов посвященных способу изготовления углеродных нитей зарегистрированных в последних двух десятилетиях 19-го века. В результате, благодаря усилиям множества инженеров и изобретателей, к началу 20-го века технология изготовления угольных накаливающихся нитей, да и самих ламп, достигла большого совершенства.
Вот как в энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона, изданном в начале 20-го века, описана эта технология, которую я не могу удержаться, чтобы не процитировать полностью.

§ 4. Изготовление ламп накаливания.

Накаливаемая угольная нить добывается в настоящее время обугливанием растительных веществ, так как первые же опыты приготовления нитей прессованием и обжиганием смесей угля (сажи) с каким-нибудь связующим веществом (патока, деготь) показали совершенную непригодность этого рода нитей. В качестве растительного вещества, подвергающемуся обугливанию, применялась бумага, шелк, трава, волокна бамбука (Эдисон) и т. д.
В настоящее время в качестве исходного материала применяется почти исключительно чистая хлопчатобумажная нить (процесс Свана). Она моется в растворе соды или аммиака для удаления жира, затем тщательно промывается и высушивается. Сухая, намотанная на катушки нить, медленно пропускается затем через ванну с крепкой серной кислотой (плотность 1.64-, темп. 15 - 16°); время пребывания нити в кислоте, смотря по толщине нити, от 5 до 15 секунд. Выходя из ванны, пергаментированная бумага, представляющаяся в виде полупрозрачной студенистой нити, тщательно промывается в воде и наматывается на барабаны, на которых и высушивается. Пергаментирование нити не меняет её химического состава (С6Н10O5), но существенно изменяет ее физические свойства, делая ее твердой и упругой; получаемое пергаментировавнием хлопка вещество называют амилоидом. Высушенная амилоидная нить пропускается через отверстия волочильной доски, высверленные в пластинках алмаза или тому подобного твердого камня; острые края отверстий срезают все неровности нити и придают ей правильное круговое сечение и блестящую плотную поверхность. В процессе Ванна и Поуэлля хлопчатая бумага растворяется в растворе хлористого цинка, и полученная вязкая жидкость прожимается сквозь небольшое круглое отверстие в сосуде со спиртом, в котором тотчас отвердевает в виде тонкой крепкой нити с гладкой блестящей поверхностью, не требующей уже дальнейшей обработки. В процессе Вестона из листов прозрачной целлюлозы полученной из целлулоида, штампуются необходимой толщины и ширины нити.
Полученная тем или другим способом нить наматывается на угольные формы и подвергается обугливанию без доступа воздуха в графитовых тиглях, засыпанных угольной пылью или графитом. Температуру печи в течение 10—15 часов медленно поднимают до белого каления и затем в течение 10-12 часов дают ей охлаждаться, после чего вынимают тигли с нитями. Чем выше температура, до которой доведена была печь, тем однороднее и крепче получаются угольные нити.
После того, как нити будут разрезаны на куски желаемой длины, к концам их прикрепляют коротенькие платиновые проволочки. В особых приборчиках концы нитей прижимаются к концам проволочек, и место соприкосновения смазывается жидкой смесью угольного порошка с патокой. Чтобы это скрепление сделать более плотным, приборчики опускают в какой-нибудь жидкий углеводород - масло, скипидар или керосин, и пропускают через места скрепления довольно сильный ток, доводящий погруженные в жидкость места скрепления до красного каления. Вследствие нагревания жидкости, она разлагается, и на местах скрепления из жидкости оседает плотный угольный слой, крепко соединяющей пластину с углем. Чтобы сама угольная нить не подвергалась накаливанию, к ней прижимают у самых мест скрепления металлическую полоску, по которой проходить ток от одного скрепления к другому. Угольные нити подвергают затем одному из самых важных процессов - утолщению (flashing). Для этой цели нить погружают в разреженные (до 1 см. ртутного столба) пары какого-либо углеводорода, напр., эфира, бензина, пентана, и нагревают до каления током. В соприкосновении с раскаленным угольком пары разлагаются, и уголь из них оседает твердым и плотным слоем на накаливаемый уголь. Свойство угля, осевшего таким путем, сильно отличается от свойств обугленного амилоида; он значительно тверже, схож по физическим свойствам с графитом; удельное сопротивление его (350 микроОм/см.) в 10 раз меньше угля, составляющего нить. Посредством процесса утолщения в прежние времена уравнивали неодинаковую по всей длине толщину нитей: более тонкие части нити, представляя большее сопротивление, сильнее накаливались, и на них отлагалось большее количество угля; мало - по - малу  толщина угля делалась по всей длине близко одинаковой. Тот же процесс служил и для уравнивания сопротивления отдельных нитей, т. е. процесс продолжался до тех пор, пока осевший слой угля не уменьшал сопротивление нити до желаемой величины. В современном производстве ламп накаливания угольные нити получаются непосредственно уже везде одинаковой толщины, так что процесс утолщения служит главным образом для изменения поверхности угольной нити и придания ей большей твердости, большей излучающей способности и большей сопротивляемости распылению; отчасти процесс этот служить в настоящее время и для уравнения свойств отдельных ламп, причем его продолжают до тех пор, пока все нити при одной и той же самой разности потенциалов не будут иметь одну и ту же самую степень каления (т. е. температуру).
Приготовленная нить вводится внутрь стеклянной груши  (фиг. 9)  и держащие нить платиновые проволочки оплавляются стеклом (фиг. 10), герметически впаивающим нить в грушу. Единственным металлом, годным для поддерживания угольной нити, является платина, так как коэффициент расширения её настолько близок к коэффициенту расширения стекла, что даже при сильном нагревании лампочки стекло от платины не отстает и не растрескивается вокруг неё. Спай медленно охлаждают и затем из лампы выкачивают воздух. Целью удаления воздуха из лампы является: 1) исключение возможности сгорания уголька вследствие соединения углерода нити с кислородом воздуха; 2) защита угольной нити от сильной потери тепла конвекционными токами через заполняющий лампочку воздух.
Чтобы избежать перегорания угля, лампу можно было бы наполнить водородом или азотом; но это не устранило бы второго наиболее важного неудобства лампы, наполненной газом. Теряя через газ сравнительно очень большое количество тепла, лампа, наполненная газом, не могла бы дойти до столь высокой температуры, каковую получает при затрате того же самого количества электрической энергии лампа с пустотой; а так как количество излучаемого света растет чрезвычайно быстро с повышением температуры, то лампа с газом была бы значительно менее экономичной, чем лампа с пустотой. Кроме того, оболочка лампы, наполненной газом, была бы при горении лампы всегда очень сильно нагретой и могла бы представлять даже опасность в смысле пожара. В виду этих причин лампы стараются выкачать как можно более совершенно, и пользуются для этого ртутными насосами по системе Гейсслера или Шпренгеля. Выкачка ведется одновременно над целым рядом ламп, причем для удаления воздуха, поглощенного угольками и стенками стеклянных груш, угольки во время выкачивания ламп подвергаются непрерывному накаливанию током, а груши нагреваются газовыми горелками. Когда достигнута достаточная степень выкачки, лампы спаивают с насоса, нагревая паяльной горелкой суженные места между грушей и трубкой, соединяющей лампу с насосом; давлением атмосферного воздуха размягченное стекло сжимается и запирает отверстие груши.
Снятые с насосов лампы испытывают на пустоту, прикладывая их к одному из полюсов действующей индукционной катушки, полюсы которой раздвинуты настолько, что искра между ними не скачет. В хорошо выкачанной лампе остатки газа внутри груши почти не светятся, а появляется лишь свечение стенок груши, указывающее на разрежение, соответствующее тому, при котором возникают сильные катодные лучи (Круксово разрежение).

Выкачанные лампы подвергаются фотометрическому исследованию, целью которого является определение той разности потенциалов, которую следует приложить к концам лампового уголька, для того чтобы уголек достиг желаемой температуры или желаемого поглощения электроэнергии на одну свечу. Для этой цели фотометр устанавливают в таком положении между испытуемой и нормальной лампами, чтобы равенство полей фотометра наступало тогда, когда испытуемая лампа имеет желаемое число свечей, напр., S свечей. Затем изменяют напряжение на зажимах лампы до тех пор, пока фотометр не даст равенства освещенных полей (т. е. испытуемая лампа не даст S свечей). Тогда отсчитывают по включенному в цепь лампы ваттметру электроэнергию W, поглощаемую лампой. Если W / S (поглощение ватт на одну свечу) близко соответствует тому числу, которым задался фабрикант ламп, то лампа считается удовлетворительной и на ней отмечается то число вольт, при котором она дала 5 свечей. При этом способе испытания ламп (способ Свинбэрна) получаются лампы, дающие слегка разнящееся для различных ламп число свечей (от 14 до 18 свечей для лампы номинально в 16 свечей), но все эти лампы горят при одинаковой температуре (одинаковой степени каления) и поглощают одинаковую энергию на каждую свечу).
Лампы сортируют по отмеченной на них разности потенциалов и затем снабжают оправой - цоколем. Для этой цели к платиновым проволочкам припаиваются  кусочки  медной  проволоки, а эти последние припаиваются к контактам оправы (цоколя). Наиболее у нас распространенный тип оправы (Эдисон, 1881 г.) изображен в разрезе на фиг.11. Цилиндр А из тонкой  латунной  жести,  снабженный крупной винтовой нарезкой, одет на гипсовую или фарфоровую часть, в дно которой вставлен латунный кружок В. Одна медная проволочка припаивается к цилиндру, другая - к кружку; эти части являются таким образом полюсами лампы. Груша заливается в оправе гипсом или фарфоровой массой. Внешний вид цоколя дан на фиг.12, а вид лампочек с цоколем Эдисона изображен на фиг.6. В цоколе Сименса (фиг.13) медные проволочки припаяны к двум, изолированным друг от друга, латунными лопастями А и В, залитым гипсом в латунный цнлнндр С, держащий грушу. Кроме описанных типов цоколей, существуют и другие, менее употребляемые типы, описания которых не приводим).
При пользовании лампою накаливания она вставляется в патрон, соединенный с проводами, вводящими ток в лампу. Патрон для оправы Эдисона показан в разрезе на фиг.14. Лампа ввинчивается цоколем в гайку а, причем цилиндрическая оболочка цоколя приходить в металлическое соприкосновение с гайкой а, а кружок с изолированной от гайки пластинкой с; к а и к с присоединены провода rr приводящие ток к лампе. Приготовление ламп накаливания представляет в настоящее время немаловажную отрасль электротехнической промышленности; большие заводы ламп накаливания приготовляют до 25000 ламп в день. В России нет заводов для приготовления ламп накаливания, и большинство потребляемых ламп доставляется германскими, австрийскими и бельгийскими заводами.

Электрическое освещение

Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона

Как видно из этого отрывка, к началу 20-го века угольная лампа накаливания являлась зрелым продуктом, причем её производство было массовым. Электрический КПД (или "эффективность") при этом оставался на низком уровне. Так по данным словаря Брокгауза и Ефрона, наиболее распространенные лампы, горевшие при температуре нити около 1600-1700°C, потребляли при этом около 3,5 Ватт на свечу, при долговечности в среднем 1000 часов. По современным данным их световая отдача была около 3,5 люмена на Ватт (лм/вт). Помимо повышенного расхода электроэнергии, эти лампы просто не обеспечивали сильный свет. Изобретатели, особенно в Европе с ее высокой стоимостью энергии, настойчиво искали новых материалов для элементов накаливания.
Хотя углерод имеет самую высокую температуру плавления, чем любой другой элемент, рабочие температуры ламп накаливания из углерода были относительно низкими. Очень высокие температуры вызывали испарение углерода из нити и осаждение его на внутренней стороне колбы, уменьшая уже и без того низкую освещенность. Эксперименты с различными металлами, были направлены на поиск материалов, которые могут работать при более высокой температуре, не так сильно при этом испаряясь. Более высокие рабочие температуры означают более яркие, энергосберегающие лампы.
Одним из первых достиг успеха в этом поиске австрийский ученый-химик и изобретатель Карл Ауэр фон Вельсбах (Carl Auer von Welsbach). Самое удивительное и парадоксальное заключается в том, что Карл Ауэр являлся автором изобретения в области, напрямую конкурирующей в то время с электрическим освещением, а именно в газовом освещении.

Газокалильная лампа Ауэра против электрической осмиевой лампы Ауэра.

Карл Ауэр фон Вельсбах (нем. Carl Freiherr Auer von Welsbach, 01.09.1858 – 04.08.1929) – известный австрийский химик и изобретатель. Основным направлением научной деятельности Карла Ауэра было изучение редкоземельных и тугоплавких металлов. Поэтому, почти все его открытия и изобретения связаны именно с этими элементами. Так, например, в 1898 году важным его изобретением стал цериево-железный сплав, применяющийся при изготовлении искусственных кремней для зажигалок. А в 1885 году он изобрел калильную сетку для газовых ламп, что резко подняло их эффективность, и тем самым значительно продлило конкурентную борьбу газового и электрического освещений.
Если быть более точным, то газовую лампу накаливания! (и даже сетку к ней) изобрел не Карл Ауэр. Это сделали до него, и гораздо раньше. Известно, что газовое пламя само по себе дает  мало света. Светиться могут либо частицы углерода, образующиеся при недостатке кислорода при горении, либо нагретые до каления посторонние предметы, внесенные в язык пламени. Первый путь не только малоэффективен, но и вреден для здоровья окружающих. Об этом знали давно, и потому для газового освещения пошли по второму пути. Впрочем, не только для газового, но и для масляного, спиртового и других видов освещения.
Первые практические попытки реализации этой идеи относятся к началу 19-го века. В качестве накаливаемых тел (веществ) использовали соли и окиси различных металлов, например окись циркония, известь. Было также замечено, что сила света при накаливании твердых веществ значительно возрастает, если делать их тонкими, в виде нитей или сетки. Технология изготовления подобной сетки была достаточно сложной. Подготовленную сетку из органического материала, например из хлопчатобумажных нитей или бумаги, пропитывали солями металлов, а затем обжигали.
Больших успехов в калильном освещении достиг,  как утверждает словарь Брокгауза и Ефрона наш соотечественник Котинский (1881), который “начал применять для приготовления калильных тел окиси стронция, магния, алюминия, циркония и др. металлов и в техническом отношении подошел довольно близко к современному газокалильному освещению”. Оказалось, что Котинский это известный русский изобретатель Ахиллес Матвеевич Хотинский, а превращение буквы “Х” в букву “К” можно объяснить изменениями в русском языке, прошедшие за более чем сто лет со дня публикации словаря.

Газовая лампа накаливания Ахиллеса Хотинского
Патент США №238400. Lime Light Lamp. Patented March 1, 1881.

Для нас может показаться странным и удивительным, что человек, стоявший у истоков электрического освещения (о роли Хотинского я рассказывал в сообщении Electric Incandescent Lamp – история электрической лампочки), одновременно занимался совершенствованием газовой лампы. На самом деле, ни чего в этом удивительного нет. Для широкого внедрения электрического освещения в 1880-е – 1890-е годы было еще очень далеко, а производство “светильного газа” к тому времени уже было развитой отраслью промышленности. И потому одни и те же ученые (инженеры, изобретатели) работали одновременно в разных областях. Кроме уже упомянутых Ауэра и Хотинского, над проблемой газового освещения работал Вернер Сименс, основатель известной одноименной фирмы, который изобрел регенеративную лампу, в которой продукты сгорания, покидающие фонарь и имеющие высокую температуру, направлялись  на подогрев свежей порции газа, тем самым повышая эффективность процесса горения. А вклад Сименса и его фирмы в становление электрического освещения (впрочем, не только освещения, но и всей электрической индустрии) никак не меньше чем вклад Томаса Эдисона.

Но вернемся к Карлу Ауэру и его калильной сетке. Исследуя в различных пропорциях смеси оксидов металлов для целей газового освещения, он обнаружил, что примесь всего 1% окиси хрома или марганца к окислам многих редкоземельных металлов значительно увеличивает их способность светового излучения. Эта наблюдение послужило поводом к открытию в 1890 году наилучшего состава для накаливаемого тела в виде смеси 99% окиси тория и 1% окиси церия, который по силе света в 60 - 70 раз превосходит чистую окись тория. Именно калильную сетку такого состава назовут впоследствии колпачком Ауэра, или в английском варианте: incandescent gas mantle или Welsbach mantle.
Следует отметить, что Карл Ауэр фон Вельсбах был настоящим изобретателем, т.е. все свои открытия и изобретения старался коммерциализировать, а для большего успеха в этом деле надежно их защищал патентами. Вот только небольшая часть из них, в которых отражена эволюция калильной сетки Ауэра. Следует только заметить, что составы для пропитки сетки приведенные в этих патентах отличаются большим разнообразием, а не только состоят из смеси 99% окиси тория и 1% окиси церия. Объяснить этот факт по прошествии стольких лет затруднительно, но рискну предположить, что это мог быть и способ запутать конкурентов, направить их по ложному пути, что практикуется многими компаниями (фирмами) и в наше время.

• Патент США №377698. Compound for making incandescent devices. Patented Feb. 7, 1888.
• Патент США №377700. Compound for making incandescent devices. Patented Feb. 7, 1888.
• Патент США №399174. Incandescent devices. Patented Mar. 5, 1889.
• Патент США №400419. Apparatus for regenerating incandescent mantles. Patented Mar. 26, 1889.
• Патент США №409528. Gas-incandescent. Patented Aug. 20, 1889.
• Патент США №409529. Method of regenerating mantles for incandescent uses. Patented Aug. 20, 1889.
• Патент США №409530. Incandescent gas lamp. Patented Aug. 20, 1889.
• Патент США №409531. Manufacture of gas-incandescents. Patented Aug. 20, 1889.
• Патент США №438125. Manufacture of incandescent devices for gas burners. Patented Oct. 7, 1890.
• Патент США №463470.Method of strengthening mantles for transportation. Patented Nov. 17, 1891. 

А вот и сама газовая лампа накаливания с колпачком Ауэра, вернее патент США на эту лампу..

Патент США №409530. Incandescent gas lamp. Patented Aug. 20, 1889.

После открытия наилучшего состава для калильного освещения, Карл Ауэр продолжил работы в этом направлении. Он решил создать калильную сетку из металлической нити, применяя для этой цели сначала проволоку из платины, а затем из осмия. Основная трудность при этом заключалась в том, что осмий чрезвычайно трудно поддается механической обработке, вследствие чего из него невозможно было изготовить (вытянуть) проволоку. Ауэр разработал методику изготовления такой проволоки, которая заключалась в том, что порошок оксида осмия смешивался с резиной (rubber) или сахаром (sugar) до пастообразного состояния, затем эта паста продавливалась через тонкое сопло (nozzle) и обжигалась (вероятно, осмий восстанавливался из оксида и спекался).
Не знаю, был ли изготовлен из осмия калильный колпачок, но разработанная методика и изготовленная по ней проволока пригодилась в конце 1890-х годов, когда стало понятно, что электричество и связанные с ним товары прочно обосновались на рынке. Видя это, Карл Ауэр решил попробовать применить проволоку из осмия в качестве накаливающего элемента в электрической лампочке. Получив удовлетворительные результаты в 1898 году, Карл Ауэр построил завод, который уже в 1902 году начал выпускать лампочки под торговой маркой Auer-Oslight. Применение металлической нити в лампе накаливания было огромным шагом вперед по сравнению с существующими на тот момент нитями из углерода, т.к. это позволяло использовать только половину электроэнергии для такого же количества света. Впрочем, без проблем не обошлось. Вот что пишет по этому поводу Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона:

В осмиевой лампе Ауэра фон Вельсбаха, известного изобретателя газокалильных ламп накаливанию током подвергается нить из металлического осмия, выдерживающего без плавления температуру до 2500С. Неизвестный еще в деталях процесс фабрикации осмиевых ламп заключается в общих чертах в том, что из содержащего осмий материала приготовляется тестообразная масса, из которой выжимаются нити, которые после сушки прокаливаются током и восстановляются при этом в чистый осмий. Нити обычным путем впаиваются в стеклянные груши, из которых выкачивается воздух; внешний вид лампы ничем не отличается от вида обычной лампы накаливания. В виду возможности достижения весьма высокой температуры нити, лампы Ауэра являются весьма экономичными — они поглощают в среднем всего около 1,6 ватта на свечу и долговечность их при этом равна долговечности хорошей угольной лампы накаливания (т. е. около 800 час.; заводъ «Gas-glunlicht-Gesellschaft в Берлине, изготовляющий эти лампы, гарантирует 500 час. горения). Так как осмий проводить ток значительно лучше угля, то осмиевые нити при данном числе свечей и данном напряжении тока должны быть значительно тоньше соответствующих угольных нитей. Очень тонкие нити не имеют достаточной механической крепости; поэтому осмиевые лампы изготовляют пока (1903) для напряжений не выше 40 Вольт и при этом напряжении с силой света не менее, чем в 25 свечей. Это представляет большое неудобство ламп Ауэра, так как в 110 В. цепь приходится включать по 3 лампы в 37 В. последовательно, или, в случае переменного тока, ставить у каждой лампы небольшой трансформатор, понижающей напряжение. Другим неудобством является пока высокая цена ламп (около 3 р.; килограмм осмия стоить около 2500 р.). Препятствием к распространению ламп может явиться редкость осмия; мировая добыча его ничтожно мала и далеко не соответствует условиям массового производства ламп из этого материала. Осмиевые лампы не получили еще достаточного испытания на практике; в некоторых странах (напр., России) в продаже их еще (1903) не существует.

Электрическое освещение
Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона

Но, не смотря на все сложности, совершенствование осмиевой лампы продолжалось, о чем свидетельствуют вот эти американские патенты Карла Ауэра.

• Патент США №814632. Support for osmium filament. Patented Mar. 6, 1906.
• Патент США №976526. Manufacture of electric filaments. Patented Nov. 22 1910.
• Патент США №976616. Manufacture of electric filaments. Patented Nov. 22 1910.
• Патент США №1086428. Manufacture of electric filaments. Patented Feb. 10 1914.
• Патент США №1090111. Manufacture of electric filaments. Patented Mar. 10 1914.
• Патент США №1109886. Manufacture of electric filament. Patented Sept. 8 1914.

Осмиевые электрические лампы Карла Ауэра фон Вельсбаха.

Но, несмотря на все технические и коммерческие успехи осмиевой лампы, выпускалась она относительно недолго, и не только из-за своих проблем. Так же как и свеча Яблочкова, осмиевая лампа закончила свой жизненный цикл на рынке из-за появления более совершенного (дешевого, экономичного, …) товара.

 Продолжение следует.

List of 100 Most Important Inventions of All Time

Список 100 самых важных изобретений всех времен, включая в себя электронную почту, ибупрофен, нарезанный хлеб.

Британская компания Tesco Mobile опросила 4000 британцев в возрасте 18 – 65 лет, чтобы увидеть, что они считают наиболее важными изобретениями всех времен. Результат, опубликованный в мае 2010 года многими новостными изданиями, может вас удивить ...
Согласно окончательному списку, всемогущий iPhone, считается восьмым самым важным изобретением всех времен, почти столь же значительным, как пенициллин, и имеет большее значение для человеческого существования, чем смывной туалет, автомобили и космические путешествия. Ничего себе.

iPhone vs flushing toilet, cars and space travel.
Американский iPhone против английского смывного бачка от Томаса Краппера (Thomas Crapper), первого серийного автомобиля Карла Бенца из Германии и первого полета в космос Юрия Гагарина на советской ракете Союз (Р7).

На самом деле, ни чего удивительного в таком результате нет. Подобный способ оценивания, примененный в этом случае для изобретений, можно было бы назвать методом экспертных оценок, однако при таком подборе "экспертов" другого результата ожидать было трудно. Но список, тем не менее, есть, и он достоин еще раз быть показан.

100 GREATEST INVENTIONS / 100 Величайших изобретений

1.Wheel / Колесо
2. Aeroplane / Самолет
3. Light bulb / Электрическая лампочка
4. Internet / Интернет
5. PCs (why not Macs?!) / ПК (почему нет Мак?!)
Почему, почему? Да потому что PC это не товарный знак, а аббревиатура от personal computer (PC), что означает - компьютер, предназначенный для эксплуатации одним пользователем, то есть для личного использования. Но что самое удивительное, этот термин был введён в употребление в конце 1970-х годов компанией Apple Computer для своего компьютера Apple II, однако позже был перенесён на компьютеры фирмы IBM и все другие подобные машины

IBM PC vs Apple II
IBM PC 5150 with keyboard and green monochrome monitor (5151) от  Boffy_b и Apple II Plus с двумя дисководами из музея All About Apple museum official web site

6. Telephone / Телефон
7. Penicillin / Пенициллин
8. iPhone
Ну, разумеется, мобильный телефон это уже не телефон. Но ведь iPhone и не первый мобильный телефон, который, как известно, сделала Motorola. Почему тогда этот телефон назвали изобретением и поставили на 8-е место по значимости?
9. Flushing toilet / Смывной туалет
Здесь тоже не совсем понятно. В современном туалете, главное достижение это водяной затвор, отчего он и получил название water closet, а смывной бачок с автоматическим наполнением воды, устройство уже вторичное. Впрочем, может быть, англичане этим термином называют весь туалет?
10. Combustion engine / Двигатель внутреннего сгорания
11. Contraceptive pill / Противозачаточные таблетки
12. Washing machine / Стиральная машина
13. Central heating / Центральное отопление
14. Fridge / Холодильник
15. Pain killers / Болеутоляющие
16. Steam engine / Паровой двигатель
17. Freezer / Морозилка
А чем принципиально 17. Freezer отличается от 14. Fridge? Может быть эти два предмета надо объединить, и назвать одним словом - refrigerator?
18. Camera / Камера (наверно имелось в виду Фотокамера?)
19. Cars / Легковые автомобили
20. Spectacles / Очки
21. Mobile phones / Мобильные телефоны
22. Toilet paper / Туалетная бумага
23. Hoover (vacuum) / Пылесос (почему не vacuum cleaner?)
24. Trains / Поезда
25. Google
А разве Великий и Могучий Google является первым поисковиком в интернете?
26. Microwave / Микроволновая печь
27. Email / Электронная почта
28. The pen / Ручка
29. Hot water / Горячее водоснабжение
30. Shoe / Обувь
Очень давнее изобретение, что даже таковым его трудно назвать.
31. Compass / Компас
Устройство это сыграло чрезвычайно важную роль в истории человечества, но в сегодняшней повседневной жизни применяется редко. Поэтому странно видеть компас выше современного средства ориентации на местности, а именно, стоявшего на 46 месте GPS.
32. Ibuprofen / Ибупрофен
Лекарство наверно великое, только почему не аспирин или парацетамол?
33. Toothbrush / Зубная щетка
Странно, а почему не зубная паста? По-моему, щетка без пасты много теряет.
34. Hair straighteners / Выпрямители для волос

А почему не для завивки волос?
Вероятно, в старой доброй Англии, среди опрашиваемых абонентов Tesco Mobile так много лиц с кучерявыми волосами (и вероятно с темной кожей), что сей странный предмет оказался таким востребованным. Могу также предположить, что эта часть населения стремиться быть внешне похожей на коренных жителей страны, и потому усиленно распрямляет свои волосы. А может там уже белых не осталось, и потому щипцы для завивки (Curling Iron) ни кому не нужны?
35. Laptops / Ноутбуки
36. Knife and fork / Нож и вилка
Ну, хорошо, что не палочки для еды. Значит китайцев в Англии еще немного.
37. Scissors / Ножницы
38. Paper / Бумага
39. Space travel / Космические путешествия
40. Kettle / Чайник
41. Calculator / Калькулятор
42. Bed / Кровать
43. Remote control / Дистанционное управление
44. Roof / Крыша
Ну почему крыша? Почему не дом? Дом же без крыши не бывает. Разумеется, конструкций крыш очень много, и здесь есть что совершенствовать, но ведь самому изобретению несколько тысяч лет.
А может они имели ввиду тот тип крыши, который изобрели в суровые 90-е наши соотечественники? А потом еще усовершенствовали в начале 2000-х.

Бандитские крыши начала 90-х сменились ментовскими.
Оригинальные крыши из нашей жизни, приоритет в изобретении которых принадлежит нам, и оспаривать его (да, пожалуй, и применять) желающих во всем мире мало.

45. Air conditioning / Кондиционер
46. SAT NAV (GPS) / Спутниковая навигация
47. Wi-Fi
48. Cats-eyes /
Что имеется в виду под Кошачими Глазами (Cats-eyes) сказать трудно. Даже английская Википедия термину Cat's eye дает несколько определений. Но, рискну предположить, что это отражатели – Cat's eye (road), использующиеся для дорожной разметки. Этим изобретением 1933 года англичане очень гордятся, и утверждают, что оно используется не только у них, но и во многих других странах мира. А вот у нас такие штуки не используются, и потому нам не понятен их восторг по этому поводу.
49. Matches / Спички
50. Power steering / Усилитель руля
А почему не автоматическая коробка передач, климат-контроль, электрические стеклоподъемники или еще что-то, без чего трудно представить современный автомобиль?
51. Tumble dryer / Сушилка для белья
Очень интересно. Мы о таких машинах, конечно, слышали, но в своих квартирах не видели. К автоматическим стиральным машинам мы не так уж давно, но привыкли, с трудом, правда, найдя им место в малогабаритных "хрущевках". Может быть, доживем, когда и сушилка для белья станет обычным делом, но не представляю, где её можно будет поставить.
52. Bicycle / Велосипед
53. Sky+
Sky + HD является торговой маркой сервиса телевидения высокой четкости (HDTV), был запущен British Sky Broadcasting Group plc (более известна как BSkyB и под товарным знаком Sky) 22 мая 2006 года в Соединенном Королевстве и Ирландии, для обеспечения просмотра каналов Sky с высокой четкостью. Служба требует от пользователя наличия ресивера Sky + HD Digibox и HD Ready телевизора. 30 июня 2011 года, Sky объявила, что общее количество домов со Sky + HD в настоящее время составляет 3 миллиона 822 тысячи.
Не будем сильно отчаиваться. Думаю, что HDTV и у нас скоро будет.
54. Tea bags / Чай в пакетиках
Замечательное изобретение, хоть и есть сомнения относительно качества такого чая. А если бы опрос производился во Франции, вместо пакетиков был бы растворимый кофе?
55. Umbrella / Зонтик
56. iPod
57. Taps (faucets) / Краны (смесители)
58. Crash helmet / Защитный шлем
59. Wristwatch / Наручные часы
Почему наручные часы, а не просто часы? А кто их сейчас носит? Пожалуй, только каждый десятый, а остальные обходятся для контроля над временем мобильными телефонами. Жаль, конечно, но приходится констатировать, что время наручных часов уходит. Или, по крайней мере, часы уходят как массовый продукт.
60. eBay / Интернет-аукцион
61. DVD player
Странно. А почему тогда не видеомагнитофон? Устарел? Да, устарел! Но и DVD уже устарел, а перспективы пришедшего ему на замену Blu-ray проигрывателя тоже достаточно неопределенны.
62. Nappies (diapers… we think) / Подгузники (памперсы)
63. Ladder
А вот тут я затрудняюсь сказать, что под этим словом имелось в виду. Есть два варианта:
- Ladder – лестнице с вертикальными или наклонными ступенями, применяется, когда надо вкрутить лампочку, или отпилить ветку на дереве в саду.
- Ладдер (англ. ladder) - вид рейтинга, используется в сетевых компьютерных и консольных играх.
64. Sun tan lotion / Лосьон для загара
65. Lawnmower / Газонокосилка
66. Make-up / Макияж (Косметика)
67. Chairs / Стулья
68. Sunglasses / Солнцезащитные очки
69. The game of football (soccer) / Футбол
70. Sliced bread / Ломтики хлеба
Нарезанная на ломтики и упакованная буханка хлеба впервые была продана в 1928 году,  Пожалуй, это изобретение можно отнести к серии "для ленивых"
71. Sofa / Диван
72. Razor blades / Лезвия для бритья
Опять странно – почему не безопасная бритва? Сами по себе лезвия для бритья без безопасной бритвы (safety razor) бессмысленны. А безопасная бритва изобретение достаточно давнее, и потому в настоящее время применяется редко, т.к. классические лезвия трансформировались в многолезвийные сменные кассеты или одноразовые станки.
73. Screwdriver / Отвертка
74. Motorways / Автострады
75. Head/ear phones / Наушники76. Towels / Полотенца
77. Push-up bra / Бюстгальтер с пуш-ап эффектом, визуально увеличивающий объем груди
Действительно величайшее изобретение. И сравнительно недавнее. Push-up бюстгальтеры привлекли к себе значительное внимание в 2000 году, когда актриса Джулия Робертс (Julia Roberts) в фильме Эрин Брокович (Erin Brockovich) увеличила свой бюст при помощи Ultimo push-up bra с жидким силиконовым гелем.
78. Binoculars / Бинокль
79. WD40 / Water Displacement – вытеснитель воды. Смазка Универсальная.
Очень популярное во всем мире средство, у нас известно в основном автолюбителям. Первоначально разработанное как водоотталкивающее средство, предотвращающее коррозию, позже нашло множество других способов бытового применения. WD-40 позволяет удалять растительные соки, смолы, клейкие вещества, липкие этикетки и ленты с поверхностей без повреждений лакокрасочных покрытий. Это средство является эффективным при очистке инструментов, оборудования и транспортных средств, а также освобождает заржавевшие, заклинившие или примерзшие механизмы.
80. Mascara / Тушь для ресниц
81. Hair dryer / Фен
82. Facebook
83. Escalator / Эскалатор
84. Hair dye / Краска для волос
85. Wellington boots / Резиновые сапоги
86. Spell check / Проверка орфографии
Хорошее изобретение. Сам пользуюсь, т.к. с грамотностью относительно русского языка есть проблемы. Удручает, однако то, что не смотря на наличие такого инструмента, уровень правописания в интернете падает год от года.
87. Calendars / Календарь
88. Cheese grater / Терка для сыра
89. Buses / Автобусы
90. Post-it notes / (or Sticky Note) – Бумага для заметок с клейким краем.
91. Gloves / Перчатки
92. Satellite discs / Спутниковые тарелки
93. Pedestrian crossing / Пешеходный переход
94. Baby's dummy / Детская соска
95. Curtains / Шторы
96. Bottle opener / Открывалка для бутылок
97. Food blender / блендер
98. Dustpan and brush / Совок и щетка

Совок и щетка. Кто бы мог подумать, что у жителей Соединенного Королевства этот нехитрый набор для уборки квартиры вызывает такую любовь.

99. Desks / Письменный стол
100. Clothes peg / Прищепка для белья

Комментировать в язвительном тоне можно было бы гораздо больше, чем я это сделал. Но в подобном же тоне поиздевались над этим списком не только я, но и сами англичане.
Вот некоторые комментарии на языке оригинала:

The Internet nabbed the number four spot and Google, eBay, and Facebook all made the list. Makes sense - how else would we find, buy, and show off the other 97 items without ever leaving our beds? Beds, incidentally, are number 42.
Binoculars made the cut at number 78, which we can only assume means there were quite a few bird watchers in the study. That, or there are a lot of peeping Toms out there. Eeek!
Push-up bras (a likely fave of those binocular fans) and Post-it notes were regarded as vital, but conspicuously absent from the list are the printing press, chemotherapy, vaccinations, the cotton gin, recycling, anesthesia and soap. Never fear – with the iPhone at number 8, there should be an app for each of those shortly.
Lance Batchelor, Chief Executive Officer of Tesco Mobile, which carried out the nationwide research among 18-65 year-olds, said: "All of the inventions included in this list have changed the world forever.
"Whether it be something as small as a paper clip, to something which changed the face of the universe like the combustion engine, these amazing feats have all been recognized as truly great.
"Some - like the washing machine and wheel - have made our lives easier, while wireless technology and the internet have changed the face of communication.
"Others like the remote control, hair-dryer and hoover have all been created for convenience."
A catalogue of creations which make our lives easier also made the list, such as the Hoover (23), remote control (43), power steering (50) and spell-check (86).
Kitchen appliances featured heavily in the top 100 including the Fridge (14), Freezer (17), Microwave (26) and Kettle (40).
A string of technological advancements such as Google, SAT NAV, Wi-Fi and Sky+ also appeared.
Appearance was also deemed important - fashion-conscious Brits voted for hair-straighteners (34), make up (66), push-up bra (77) and mascara (80).
Among the unusual items were the food blender, curtains, the baby's dummy and post-it notes.
Lance Batchelor added: "It's amazing to see how much the iPhone is valued, sitting alongside inventions such as Penicillin in people's perceptions and being declared a more important invention than miracle gadgets of their own time, such as the compass.
"No wonder the iPhone has been flying off the shelves at Tesco, as it allows us to have everything we need at our finger tips."

И, тем не менее, List of 100 Most Important Inventions of All Time существует, хотя серьезно относиться к нему не стоит, а следует воспринимать как курьез. Или как повод для раздумий социологам, политикам, работникам образования о жизненных ценностях и ориентирах современного общества, об уровне образованности членов этого общества, … Да мало ли что можно подумать, и какие выводы сделать на основе этого социологического опроса. Но это уже тема для блога с другой направленностью.

Powered roller skates

Исторически сложившаяся классификация роликовых коньков делит их на два больших класса (вида):

• Коньки с попарной установкой четырех колес - quad skates, или квады;
• Коньки с расположением колес в линию (inline или in-line skates), т.н. инлайн-ролики.

Эти два вида роликовых коньков в настоящее время занимают, пожалуй, более 90% рынка. Конечно, есть и другие виды классификаций, которые основываются, например, на маркетинговых соображениях. Техническую же сторону этого вопроса отражает Международная Патентная Классификация (МПК), где роликовым конькам отведен класс - A63C 17/00 - Роликовые коньки; доски для катания.
Это я все к тому, что мир роликовых коньков, к счастью, не ограничивается только квадами и инлайнами. В нем встречаются также другие интересные и достойные внимания коньки (виды коньков). Тем более, если рассматривать этот вопрос глубже и шире, а также в исторической перспективе (вернее, ретроспективе). В своих предыдущих сообщениях на тему роликовых коньков я пытался показать их разнообразие, как сейчас, так и в прошлом, но должен признать, что в полной мере мне это сделать не удалось, ибо, как говорил классик,  нельзя объять необъятное.
Недавно появившаяся новость заставила меня снова вернуться к этой теме, ибо я понял, что не осветил целый класс роликовых коньков. Вот отрывок из статьи spnKiX, The Electric Rolling Shoe Things на сайте OhGizmo!, который фокусируется на новостях из мира гаджетов, инноваций и дизайна.

SpnKiX - моторизованная обувь (motorized shoes).
Фото с сайта OhGizmo!

Прогулки, как говорят, очень прошлый век. Зачем напрягаться в любой форме, когда вы можете получить технологии, которые сделают это за вас? Сделайте шаг в правильном направлении. SpnKiX - моторизованная обувь, продукт от дизайнера Питера Тредуэя (Peter Treadway), позволяющая обойти все кругом, при этом не ходя. Вы просто станьте на них (в то же время находясь в своих обычных ботинках) и идите (go). Пульт дистанционного управления регулирует вашу скорость, которая достигает высшего уровня в 10 миль/час (mph) при дальности поездки от 2 до 3 миль. Это не много, на самом деле, но, может быть достаточно для быстрой поездки в продуктовый магазин. Или для прогулки с собакой. Последующая зарядка займет около 2 часов, но можно заменить аккумуляторы. Они сделаны из армированного нейлона плюс алюминий, и также включают в себя литий-ионные батареи.

С точки зрения МПК, подобные устройства относятся к классу A63C 17/12, который называется:

Роликовые коньки с приводными устройствами

Сам проект по продвижению этих моторизованных роликовых коньков весьма интересен, хотя конструктивной и технологической новизны, с моей точки зрения, не много.
Самое интересное в этом проекте, прежде всего, способ добывания денег для выпуска первой партии этих роликовых коньков. Изобретатель не стал искать инвесторов, идя традиционным для последних предкризисных лет путем. А именно путем создания всяких «стартапов», «венчурных предприятий» и т.п., а также прося (клянча) деньги у различных «бизнес-ангелов». Впрочем, возможно это не от хорошей жизни, т.к. в условиях глобального экономического кризиса традиционные пути инновационного инвестирования стали менее доступны.
Имея законченный и готовый к выпуску продукт, его создатель Питер Тредуэй пошел другим путем. Он вообще решил отказаться от инвесторов, возложив финансовую ношу на будущих покупателей своего товара, а практически весь маркетинг и рекламу провел с помощью интернета. Кроме организации примитивного собственного сайта (на 12.01.2012 состоявшего из одной страницы) и рекламной новостной компании (в которой участвовала даже BBC), основную тяжесть по продвижению этого продукта взяли на себя популярные сегодня, т.н. социальные сети, где на facebook и twitter были созданы соответствующие странички. А для сбора денег на специализированном (предназначенном для этих целей) сайте kickstarter была создана страница spnKiX - Wearable Mobility на которой к 12.01.2012 (за 20 дней до начала производства) от 217 спонсоров (Backers) собрано $83008 при необходимых $25000. Этот проект может служить хорошим примером для всех изобретателей, не имеющих денег для реализации своих инновационных идей.

Что касается новизны, которой с моей точки зрения не много, то здесь я возможно и ошибаюсь, но технических подробностей об этом устройстве мало, потому такое мнение и сложилось. Правда, на сайте по поводу новизны и intellectual property (IP) написано следующее:

spnKiX are Patent Pending. "spnKiX" is a trademark of ACTON, INC. All rights reserved.

Что касается товарного знака (trademark), то это действительно так. Американское патентное ведомство по этому поводу выдает следующую информацию:

Word Mark     SPNKIX
Goods and Services     IC 025. US 022 039. G & S: Wirelessly controlled, strap-on, motorized, wheeled, shoe attachments
Standard Characters Claimed    
Mark Drawing Code     (4) STANDARD CHARACTER MARK
Serial Number     85430915
Filing Date     September 23, 2011
Current Filing Basis     1B
Original Filing Basis     1B
Owner     (APPLICANT) Acton, Inc. AKA spnKiX CORPORATION NEVADA 530 S. Hewitt St. #342 Los Angeles CALIFORNIA 90013
Attorney of Record     Signe H. Naeve
Type of Mark     TRADEMARK
Register     PRINCIPAL
Live/Dead Indicator     LIVE

А вот информацию о процессе патентования (spnKiX are Patent Pending) этих роликовых коньков подтвердить может, вероятно, только патентный поверенный Питера Тредуэя и фирмы Acton, Inc. , ибо заявка на патент из его офиса не вышла и в патентное ведомство еще не попала, т.к. по классу A63C17/12 нет ни заявок, не выданных патентов на имя Peter Treadway и(или) фирму ACTON, INC.
Зато есть достаточно много патентов США на эту тему весьма схожих с spnKiX:

Патент США №6428050. Motorized skate

Патент США № 7204330. Battery-powered, remote-controlled, motor-driven, steerable roller skates

Патент США № 7900731. Shoe with retractable motorized wheels

И это только примеры патентов на устройства подобных spnKiX, которые заявленны в последние годы, и только в США. И в статье «На рынок выходит моторизованная обувь» справедливо замечено, что эта идея, безусловно, не нова, ссылаясь при этом на конкурс Toyota Idea Expo 2002 года, где были представлены моторизованные ботинки с вмонтированными в подошву роликами.

Однако эта идея намного не новее (старше), чем утверждает MEMBRANA.RU
Вот, например рисунки из патентов США, полученные в 1990-е годы.

Патент США №5236058. Motor driven roller skates
Патент США №5797466. Powered in-line skate
Патент США № 5829543. Motorized in-line blade roller skate

В этих изобретениях можно найти и электрический привод, и дистанционное управление, т.е. все то, что выдается за новизну в spnKiX.

Однако роликовые коньки были и в более ранние годы. Одной из характерных их особенностей было то, что часто привод (электрический или ДВС) и(или) источник питания располагались на теле человека. Вот несколько изобретений для подтверждения этих слов.

Патент США №4508187. Powered roller skates. Date of Patent Apr. 2, 1985

Патент США №3876032. Motorized skates. Date of Patent Apr. 8, 1975

Патент США №2857008. Power roller skates. Patented Oct. 21, 1958

Но первые моторизованные роликовые коньки появились еще раньше, и были они немного другого вида – с миниатюрными двигателями внутреннего сгорания, установленными непосредственно на рамах этих аппаратов.

Вот что было написано в апрельском номере журнала Popular Science за 1926 год.

22 Miles an Hour on Motor Roller-Skates

Motors small enough to run roller-skates are the remarkable achievement of Gebhardt, German engineer, who for many years has been  experimenting with midget motors. This newest model uses acetylene gas for fuel, making it possible lo build them with minimum weight and bulk.
The motor is oiled automatically, is water-cooled, and has a unique ventilating system. Power for six hours with a speed of from eighteen to twenty-two miles an hour costs only about two cents.
Gebhardt recently installed one of these motors in a small aeroplane with collapsible wings that runs for the cost of a motorcycle. The picture at right shows him on his motor-driven skates.

22 миль в час на роликовых коньках с мотором

Эти достаточно маленькие двигатели, приводящие в движение роликовые коньки, являются замечательным достижением немецкого инженера Гебхардта, который на протяжении многих лет экспериментировал с миниатюрными двигателями. Эта новейшая модель использует ацетилен в качестве топлива, что позволило создать их с минимальным весом и объемом.
Двигатель, смазываемый автоматически, имеет водяное охлаждение, а также уникальную систему вентиляции. Топлива хватает на шесть часов работы со скоростью от восемнадцати до двадцати двух миль в час при стоимости всего около двух центов.
Гебхардт недавно установили один из этих двигателей в небольшой самолет со складными крыльями, который работает по стоимости мотоцикла. Рисунок справа показывает изобретателя на его моторизованных коньках.

Технические характеристики этих устройств (скорость и продолжительность езды) впечатляют, особенно в сравнении с spnKiX. А ведь оны были созданы более 80-ти лет назад. Есть, конечно, несколько неудобств: шум (вероятно очень большой), сложность эксплуатации и управления, но разве это может служить препятствием для истинных ценителей быстрой езды.
По правде сказать, инженер Hans Gebhardt имеет небольшое отношение к роликовым конькам. Он был известен своими изобретениями в области ацетиленовых генераторов и применения ацетилена в качестве топлива для ДВС. Им были получены целый ряд патентов на эту тему в разных странах, например:

• GB297337. Improvements in Internal-combustion-engines using Acetylene and in Gas Generators therefore. Sept. 27, 1928.
• GB313669. Method of Producing Acetylene and Apparatus therefore. June 20, 1929.
• US2148935. Acetylene gas producing plant. May 27, 1935.
• GB457539. Improvements in or relating to Devices for Producing Acetylene Gas. Nov. 30, 1936.

Думаю, что моторизованные роликовые коньки были созданы им для пропаганды идеи использования ацетилена в двигателях внутреннего сгорания. Впрочем, большого успеха он в этом деле (пропаганде) не достиг, но, тем не менее, продолжал до конца своей изобретательской деятельности активно рекламировать использование ацетилена на транспорте, и даже опять засветился по этому поводу в американском журнале. В 1950 году в октябрьском номере Популярной механики появилась небольшая заметка: Auto Runs on Peat, где сообщалось об автомобильном двигателе, работающем на ацетилене, стоимость проезда на котором равнялась одной трети от бензинового, однако требующего остановки и дозаправки карбидом каждые 65 миль. Замечательно, оригинально, но распространения это изобретение не получило, видимо из-за неудобства и нежелания останавливаться каждые 65 миль, да и дешевый бензин в 60-е и 70-е годы не способствовал этому.

Но как не удивительно, а роликовые коньки с приводом от ДВС появились еще раньше. Снова смотрим журнал Популярная механика, но еще более раннего периода. В январском номере далекого уже 1908-го года появилась небольшая статья: Single wheel roller skates, в которой сообщалось об экстраординарной конструкции одноколесных роликовых коньков, изобретенных каким-то безымянным инженером из Швеции.

Одноколесные роликовые коньки из Швеции, изобретенные в 1908 году

Думаю, что необычность (экстраординарность) этих коньков заключалась не в одном колесе, т.к. подобные конструкции уже были к тому времени известны, о чем я уже сообщал в одном из своих сообщений на эту тему.
Самое интересное заключалось вот в этих словах: He intends to increase the value of his invention by driving the skates by motor power derived from alcohol. Этот отрывок можно перевести так: Он намерен увеличить значимость своего изобретения посредством приведения в движение этих коньков двигателем, работающим от алкоголя. Мне неизвестно, была ли реализована идея оснастить мотором эти одноколесные коньки, но дата самой такой идеи, как можно видеть, отодвинулась до 1908 года.

Но и это не самая ранняя дата упоминания о таких коньках. Вот небольшая новость «The Motor Skate» опубликованная в журнале Популярная механика, но на два года раньше: Popular Mechanics фев 1906

Коньки с мотором.

Газетные сообщения из Парижа о коньках с мотором оказаться правдой. Небольшой бензиновый двигатель крепится к миниатюрному шасси, а скорость как утверждают - 25 миль в час. Двигатель напрямую подключен к задней оси. Бензобак привязан к телу оператора. Устройство, как утверждают, великое дело для мальчиков-посыльных.

Возможно первые роликовые коньки с приводом от ДВС

Вероятно, это и есть первые моторизованные роликовые коньки. По крайней мере, более ранних примеров коньков с мотором, мне обнаружить не удалось. Впрочем, первенство в этом направлении может принадлежать и американцу Генри Бьюфорду (Henry Beauford), который в том же 1906 году получил патент №823385 – Motor roller-skate.

Патент США№823385. Motor roller-skate. Patented June 12, 1906

На самом деле, ни чего удивительного нет в том, что в разных странах, у разных изобретателей, почти одновременно появляются одинаковые идеи и рождаются похожие изобретения. Таких примеров достаточно много, но наиболее известный из них – история создания лампы накаливания. Логическая цепочка здесь достаточно проста: есть проблема; есть спрос на её решение; множество людей работают (думают, экспериментируют, …) над этой проблемой; появляются возможности (технические, технологические, научные, …) для реализации решений этой проблемы; и в результате эти решения (изобретения) появляются, причем не одно и почти одновременно в разных местах.

Ни чего удивительного нет и в реинкарнация в наше время идеи роликовых коньков с приводом. Появились новые возможности, связанные с современными технологиями, материалами и другими чудесами современной науки и техники, и старая идея возродилась, но уже на более высоком уровне.
Идеи воплотились в патенты (см. выше) и даже в опытные образцы. Возможно, не все дошли до покупателя, как, например, случилось с электрическими роликовыми коньками “iShoes” от изобретателя Ильи Кагановича (Ilya Kaganovich), заявившими о себе в 2007 году. Но правильно говорят, что идеи не умирают. И в результате iShoes породил Skataz, которые тоже пока находятся на стадии прототипа.

iShoes и Skataz – прототипы electric roller skates от Ильи Кагановича

А вот электрическим конькам spnKiX повезло больше, т.к. есть очень большая вероятность, что весной 2012 года их первая промышленная партия появится на свет.